冷凍機培訓匯總

冷凍機基礎知識培訓08月20日冷凍機培訓匯總第1頁目錄制冷原理冷凍機系統概述慣用單位換算冷凍機常見故障冷凍機培訓匯總第2頁制冷原理冷凍機培訓匯總第3頁1、制冷原理及分類空調用制冷技術屬于普通制冷范圍，主要是采取液體氣化制冷法。（主要是利用液體氣化過程要吸收比潛熱，而且液體壓力不一樣，其沸點也不一樣，壓力越低，沸點越低。）另外依據熱量從低溫物體向高溫物體轉移不一樣方式，可分為：蒸氣壓縮式制冷、吸收式制冷。對于蒸氣壓縮式制冷，其工作原理就是使制冷劑在壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等熱力設備中進行壓縮、放熱、節(jié)流和吸熱四個主要熱力過程，以完成制冷循環(huán)。冷凍機培訓匯總第4頁2、制冷劑

1）制冷劑是制冷裝置中進行制冷循環(huán)工作物質，其工作原理是制冷劑在蒸發(fā)器內吸收被冷卻物質熱量而蒸發(fā)，在冷凝器中將所吸收熱量傳給周圍空氣或者水，而被冷卻為液體，往復循環(huán)，借助于狀態(tài)改變來到達制冷作用。

2）慣用制冷劑

A、氨（NH3R717）氨最大優(yōu)點是單位容積制冷能力大，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中，另外價格廉價，極易購得，尤其是冷藏、冷庫等大型制冷設備常采取。不過氨最大確實定就是有強烈刺激作用，對人體有危害，當前要求氨在空氣中濃度不應大于20mg/m3。氨是可燃物，氨在空氣中體積百分比達16~25%時，遇火焰就有爆炸危險。冷凍機培訓匯總第5頁B、氟利昂大多數氟利昂本身無毒、無臭、不燃，適合用于工程建筑或者試驗室空調制冷裝置。尤其是氟利昂R22，在我國空調制冷裝置中已經廣泛采取。其熱力學性能與氨不相上下，而且安全可靠，是一個良好制冷劑，不過當前價格較高，影響大規(guī)模推廣使用。致命缺點：溫室效應氣體，其溫室效應值比二氧化碳大1700倍，更危險是會破壞大氣層中臭氧層。依據國際上《蒙特利爾議定書》要求：R22于將全方面禁止，發(fā)展中國家可適當延期至2040年全方面禁止生產。當前國際上一致看好R22替換物是R407C、R410A。另外汽車制冷中原來慣用R12，采取R134A替換。當前國內一些大中型項目，業(yè)主都明確要求采取環(huán)境保護冷媒如R407C等。冷凍機培訓匯總第6頁C、水（H2O）水最大優(yōu)點是價格廉價，極易購得，尤其是吸收式制冷設備常采取。3、載冷劑

1）水：高溫載冷劑（0℃以上），在空調系統中應用尤其理想。（2）鹽水溶液：中溫載冷劑（5℃～-55℃），普通用氯化鈉或氯化鈣配置，腐蝕性大。（3）有機物：低溫載冷劑（如以下）：

1）乙二醇，無色、無味、無電解性，凝固點隨溫度增加而降低，-1.7～-50℃。

2）丙二醇，無色、無味、無電解性，無毒、性質穩(wěn)定，凝固點隨溫度增加而降低，-3.7～-36℃。

3）酒精(C2H5OH),凝固點為-114℃，可做低溫載冷劑(-114℃以上)。

4）二氯甲烷（CH2Cl2，代號R30)，無色液體,凝固點為-97℃，可做低溫載冷劑(-90℃以上)。。冷凍機培訓匯總第7頁4、壓縮機冷凍機培訓匯總第8頁4、壓縮機冷凍機培訓匯總第9頁4、壓縮機

依靠嚙合運動著一對陰陽轉子，借助它們齒、齒槽與機殼內壁所組成呈“V”字形一對齒間容積呈周期性大小改變，來完成制冷劑氣體吸入—壓縮—排出工作過程。冷凍機培訓匯總第10頁說明：

1）容積式制冷壓縮機是靠改變工作腔容積，將周期性地吸收到定量氣體壓縮。離心式壓縮機是靠離心力作用，連續(xù)地將所吸收到氣體壓縮。

2）回轉式制冷壓縮機是靠回轉體旋轉運動替換活塞式壓縮機中活塞往復運動，以改變氣缸工作容積，從而將一定數量低壓氣態(tài)制冷劑進行壓縮。

3）當前慣用壓縮機主要有活塞式壓縮機、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機。其中活塞式制冷壓縮機多為中型（標準制冷量60~600KW）和小型（小于60KW），不過因為其噪音大、效率低切輕易發(fā)生故障，當前使用已不多；渦旋式制冷壓縮機當前主要用于小型制冷系統，在家用空調以及商用VRV等小型系統大量使用；而螺桿機含有結構簡單、可靠性高及操作維護方便，另外技術成熟等一系列獨特優(yōu)點，已經廣泛應用于制冷、空調和各種工藝流程中；離心式壓縮機結構簡單緊湊，運動件少，工作可靠，經久耐用運行費用低，普通適用大于500RT制冷系統中，而且能夠實現無級調整，使機組負荷在30%~100%范圍內工作。冷凍機培訓匯總第11頁4）評價制冷壓縮機消耗能量方面先進性指標：

a、制冷壓縮機性能系數COP

即：單位軸功率制冷量。軸功率（壓縮機耗功率）指電動機傳至壓縮機機軸上功率，主要包含直接用于壓縮空氣所耗功率和克服運動機構摩擦阻力所耗功率。

b、能效比EER：單位電動機輸入功率制冷量大小。此指標考慮到驅動電機效率對能耗影響。冷凍機培訓匯總第12頁

冷凍機系統概述冷凍機培訓匯總第13頁冷卻水冷凍水冷媒冷凝器主機膨脹閥壓縮機蒸發(fā)器冷卻塔空調末端空調制冷系統流程示意圖低溫低壓氣體7℃12℃32℃37℃高溫高壓氣體低溫高壓液體低溫低壓液體冷凍機培訓匯總第14頁1蒸發(fā)過程蒸發(fā)過程：蒸發(fā)過程是在蒸發(fā)器中進行。液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)時吸收熱量，使其周圍介質溫度降低或保持一定低溫狀態(tài)，從而到達制冷目標。蒸發(fā)器制冷量大小主要取決于液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內蒸發(fā)量多少。氣態(tài)制冷劑流經蒸發(fā)器時不發(fā)生相變，不產生制冷效應，因而應限制毛細管節(jié)流汽化效應，使流入蒸發(fā)器制冷劑必須是液態(tài)制冷劑。另外，蒸發(fā)溫度愈低，對應制冷量也略為降低，并會使壓縮機功耗增加，循環(huán)制冷系數下降。冷凍機培訓匯總第15頁2壓縮過程壓縮過程：壓縮過程在壓縮機中進行，這是一個升壓升溫過程。壓縮機將從蒸發(fā)器流出低壓制冷劑蒸氣壓縮，使蒸氣壓力提升到與冷凝溫度對應冷凝壓力，從而確保制冷劑蒸氣能在常溫下被冷凝液化。而制冷劑經壓縮機壓縮后，溫度也升高了。冷凍機培訓匯總第16頁3冷凝過程冷凝過程：冷凝過程在冷凝器中進行，它是一個恒壓放熱過程。為了讓制冷劑蒸氣能被重復使用，需將蒸發(fā)器流出制冷劑蒸氣冷凝還原為液態(tài)，向環(huán)境介質放熱。

冷凝器按工作過程可分為冷卻區(qū)段和冷凝區(qū)段。冷凝器入口附近為冷卻區(qū)段，高溫制冷劑過熱蒸氣經過冷凝器金屬盤管和散熱片，將熱量傳給周圍空氣，并降溫冷卻，變成飽和蒸氣。冷凝器出口附近為冷凝區(qū)段，制冷劑由飽和蒸氣冷凝為飽和液體放出潛熱，并傳給周圍空氣。冷凍機培訓匯總第17頁4節(jié)流過程節(jié)流過程：節(jié)流閥能夠是又細又長毛細管或者是膨脹閥。因為冷凝器冷凝得到液態(tài)制冷劑冷凝溫度和冷凝壓力要高于蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力，在進入蒸發(fā)器前需讓它降壓降溫。液態(tài)制冷劑經過毛細管時因為流動阻力而降壓，并伴伴隨一定程度散熱和少許汽化，所以節(jié)流過程是一個降壓降溫過程。節(jié)流汽化制冷劑量越大，蒸發(fā)器中制冷量就越少，因而必須降低節(jié)流汽化。冷凍機培訓匯總第18頁

制冷機基本工作原理冷凍機培訓匯總第19頁

空調器要不停把房間內多出熱量轉移到室外，使室內溫度保持在一個較低范圍內。它包含兩個循環(huán)——制冷循環(huán)和空氣循環(huán)。

（1）制冷循環(huán)。空調器采取蒸氣壓縮制冷循環(huán)方式，它包含壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)4個熱力過程，如圖1所表示。

制冷劑經節(jié)流降壓后，在室內側蒸發(fā)器中等壓蒸發(fā)，吸收潛熱，變成低溫低壓蒸氣，然后經過壓縮機壓縮，變成高溫高壓蒸氣，最終在室外側冷凝器中冷凝成液體，放出潛熱。如此周而復始，不停循環(huán)。小型空調器節(jié)流裝置為毛細管，大、中型空調器節(jié)流裝置為膨脹閥。1制冷工況冷凍機培訓匯總第20頁

圖1空調器制冷循環(huán)

冷凍機培訓匯總第21頁

空氣循環(huán)是利用機內電風扇強迫室內、室外空氣按一定路線對流，以提升換熱器熱交換效率。空調器空氣循環(huán)包含室內空氣循環(huán)、室外空氣循環(huán)和新風系統。下面以窗式空調為例，說明這3種循環(huán)。室內空氣循環(huán)如圖2所表示。室內空氣從回風口進入空調器，經過濾塵網后，進入室內側蒸發(fā)器進行熱交換，冷卻后再吸入離心風扇，冷風最終由送風口吹回到室內。2空氣循環(huán)冷凍機培訓匯總第22頁圖2室內空氣循環(huán)冷凍機培訓匯總第23頁

空調器制熱方式有兩種：一個是電熱，即電流經過電熱絲發(fā)燒；另一個是熱泵制熱，即氣態(tài)制冷劑冷凝放熱。在制冷循環(huán)中，冷凝器進行冷凝過程是一個放熱過程，蒸發(fā)器內進行蒸發(fā)是一個吸熱過程，假如將室內側蒸發(fā)器改作冷凝器，而將室外側冷凝器改作蒸發(fā)器，空調器就從制冷狀態(tài)轉變?yōu)橹茻釥顟B(tài)，而熱泵型空調器就是依據這個原理設計，如圖3所表示?？照{器制冷系統中，加一個電磁四通換向閥，以切換高低壓制冷劑在管道中流向，使空調器既能制冷，又能制熱。4制熱工況

冷凍機培訓匯總第24頁圖3熱泵型空調器運行原理冷凍機培訓匯總第25頁

空調器在制冷工況時，蒸發(fā)器盤管表面溫度往往低于空氣露點溫度，因而室內循環(huán)空氣流經蒸發(fā)器時，空氣中水蒸氣就會冷凝成水，落在積水盤上，排出室外，從而使室內空氣含濕量降低。所以，空調器制冷運行時兼有除濕作用。但因為室內空氣含濕量降低，絕對濕度降低，并不等于相對濕度也降低。而影響舒適性空調質量濕度指標是相對濕度而不是絕對濕度，因而有些空調器增加了獨立除濕功效。5除濕工況

冷凍機培訓匯總第26頁空調制冷量與制熱量制冷量：單位時間內，空調器在名義制冷工況下從空間區(qū)域或房間內排除熱量。制熱量：單位時間內，空調器在名義制熱工況下向空間區(qū)域或房間內釋放熱量?？臻g熱量外界制冷量空調器空間制熱量熱量冷凍機培訓匯總第27頁6家用空調依據使用場所和制冷量不一樣，可分為：家用空調器和家用中央空調。1.1家用空調器家用空調器有窗式空調和分體空調，適合于建筑面積小，需要制冷量不是很大房間。1）窗式：整個空調器作為一個整體，如窗機。制冷范圍普通為1800W~5000W。2）分體式：將空調器分為室內部分和室外部分。其制冷范圍普通為1800W~9000W。冷凍機培訓匯總第28頁A．窗式空調

窗式空調是一個整體式空調器，是空調產業(yè)前期代表品，有結構緊湊、體積小、重量輕、安裝方便等特點，適合用于臥室、辦公室、家庭小計算機房等場所使用；其主要缺點是噪聲較大。其外觀以下：冷凍機培訓匯總第29頁B．分體空調：是在整體式空調器基礎上發(fā)展起來，由室內和室外機組組成，二者經過電纜和管道連接。兩組之間管道采取銅管接頭連接，它優(yōu)點是：（1）壓縮機和冷凝器裝在室外，離房間較遠，降低了噪音，改進了環(huán)境，其噪音比窗式空調器低20DB左右。（2）安裝和檢修方便，小修輕易，大修可分別拆卸。（3）室內機組占地面積小，布置方便，造型美觀，可與室內裝飾配套。（4）增加了冷凝器傳熱面積和風量，散熱條件比窗式空調器好冷凍機培訓匯總第30頁C.家庭中央空調家庭中央空調不但適合于50~200㎡普通家庭住宅，更適合于建筑面積為200~500㎡休閑別墅類住宅，在當代高檔別墅群中有廣泛使用。（一）家庭中央空調特點：1）整個家庭都滿足舒適性條件，防止了其它分體機造成直吹過冷和房內冷熱不勻人體不適現象；2）裝飾性好，配合裝修無任何外露管線，整個系統處于隱蔽狀態(tài)；3）操作簡單，自動運行，無需維護；4）可依據各個房間朝向、功效等增加和降低送冷（熱）量；5）可加新風、加濕，使室內空氣保持新鮮和衛(wèi)生。冷凍機培訓匯總第31頁D家用中央空調局限:

1．布置上：設計和安裝要與裝修結合才能到達良好舒適性和裝飾效果；

2．電源要求：電負荷較大，傳統住房要考慮電路負荷是否足夠。

從審美觀點和最正確空間利用上考慮，使用中央空調使室內裝飾更靈活，更輕易實現最正確裝飾效果。即使您不再喜歡原來裝飾，重新裝修，原來中央空調系統稍微改變即可與新裝修友好一致。所以稱中央空調為"一步到位、永不落后選擇"。

冷凍機培訓匯總第32頁E家用中央空調種類？慣用家用中央空調大致可分為三種類型：風冷管道系統、風冷冷/熱水系統、多聯型系統。1）風冷管道系統冷凍機培訓匯總第33頁2）風冷冷/熱水系統

風冷冷/熱水系統應用廣泛，從幾十平米到上千平米，平面或多層，房間結構簡單或復雜均可。機組輸送介質通常為水。它經過室外主機產生出空調冷/熱水，由管路系統輸送至室內各末端裝置，在末端裝置處冷/熱水與室內空氣進行熱量交換，產生冷/熱風，從而消除房間空調負荷。它是一個集中產生冷/熱量，分散處理個房間空調系統形式。冷/熱水機組末端裝置通常為風機盤管。冷凍機培訓匯總第34頁3）多聯型系統

多聯型系統即：VRV系統（變制冷劑流量VariedRefrigerantVolume），它是一個冷劑式空調系統，尤其適合于辦公場所。VRV系統一臺室外機經過管路能夠向若干個室內機輸送制冷劑液體。經過控制壓縮機制冷劑循環(huán)量和進入室內各換熱器制冷劑流量，能夠適時地滿足室內冷、熱負荷要求，VRV系統含有節(jié)能、舒適、運轉平穩(wěn)等很多優(yōu)點，而且各房間可獨立調整，能滿足不一樣房間不一樣空調負荷需求。它是由室內機和室外機組成。室外主機由室外側換熱器、壓縮機和其它制冷附件組成，室內機是由直接蒸發(fā)式換熱器和風機組成。冷凍機培訓匯總第35頁F中央空調制冷機組和大型空調設備序號形式動力性質主要生產廠家備注1吸收式制冷機燃油和燃氣江蘇雙良、遠大、三洋、開利、煙臺荏原和LG同和吸收式制冷機是唯一含有自主知識產權集中空調產品。中國已經成為除日本外第二大吸收式制冷機生產國。2離心機電力約克、開利、特靈和麥克維爾特點是采取水冷和通常大于800kw大型機組3螺桿機電力日立、大金、約克、特靈、開利、頓漢布什、麥克維爾和吉榮；大連冰山、浙江王牌、上海富田、重慶嘉陵、武漢冷冷機廠含有高性能和低噪音多數是水冷型。但風冷型，特別是風冷熱泵機組逐步增加4活塞機電力開利、約克、麥克維爾和其他國內品牌如大連冰山、南京五洲、吉榮和煙臺冰輪多數機組制冷量低于350kw5渦旋式電力只有特靈能提供單臺大型渦旋機組Copeland和Danfoss是中國最大渦旋壓縮機供給商。大多數渦旋壓縮機用于單元式空調機冷凍機培訓匯總第36頁G、中央空調末端設備1、空調末端主要類別1）空調箱：普通有吊頂式、臥式、立式機組2）組合式空調箱，依據要求能夠有不一樣功效段。3）風機盤管：主要形式有臥式暗裝（有普通型與高靜壓之分）、立式明裝、卡式吸頂等。冷凍機培訓匯總第37頁H、中央空調分類按照冷卻形式分類1、水冷機組2、風冷機組按照提供能量形式分類1、單冷型2、冷暖型冷凍機培訓匯總第38頁I、水冷機組空調系統主要設備制冷主機冷卻塔冷凍水泵冷卻水泵補給水泵電子水處理儀或全自動軟化水處理裝置水過濾器膨脹水箱末端設備冷卻塔空調末端冷卻水冷凍水冷媒冷凝器蒸發(fā)器主機冷凍機培訓匯總第39頁J、風冷冷水機組空調系統主要設備制冷主機冷凍水泵補給水泵全自動軟化水處理裝置水過濾器膨脹水箱末端設備空調末端冷凍水冷媒冷凝器蒸發(fā)器室外空氣主機冷凍機培訓匯總第40頁K、空調主機選型1）負荷計算：（1）依據設計手冊進行詳細計算。詳細計算可參見設計手冊（2）單位面積負荷概算法。在實際工程中，有時要求對建筑物空調負荷做一個預先預計，方便估算容量和投資費用，常采取單位面積負荷概算法。各種建筑物冷熱負荷概算指標可見下表。2）主機選擇：依據計算所得總冷負荷，參考產品型錄選取設備。冷凍機培訓匯總第41頁冷負荷概算指標建筑物冷負荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送風量l/sm2顯冷負荷總冷負荷辦公室中部區(qū)659510605周圍11016010606個人辦公室16024015608會議室1852703609學校教室1301902.5409圖書館1301906309自助餐廳1502601.53010公寓高層，南向110160102010高層，北向8013010209戲院、大會堂11026012012試驗室150230105010圖書館、博物館9515010408醫(yī)院手術室1103806208公共場所5015010308冷凍機培訓匯總第42頁建筑物冷負荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送風量l/sm2顯冷負荷總冷負荷衛(wèi)生所、診所130200104010剪發(fā)室、美容院11020045010百貨商店地下1502501.54012中間層1102003408藥店11021033010零售店1101602.54010精品店11016053010酒廳11032021712飯店房間8013010157公共場所11016010158工廠裝配室1502603.5459輕工業(yè)160260153010冷凍機培訓匯總第43頁空調慣用單位換算冷凍機培訓匯總第44頁1、長度單位換算英制單位：英尺ft（feet)、英寸in（inch)1in=25.4mm1ft=12in1ft=0.3048m≈30.5cm1m=3.281ft2、體積流量單位

CMH：cubicmeterperhourCFM：cubicfeetperminister1CFM=1.699CMH冷凍機培訓匯總第45頁3、功與能量關系能量=功×時間

1焦耳（j）=1瓦（w）×1秒（s）（1）能量單位：國制：j、kj；英制：cal、kcal1j=0.2388cal(2)功率單位：國制：w、kw；英制：kcal/h(大卡）

1kcal/h=1.163w1kw=860kcal/h

習慣上慣用單位：馬力（匹）HP、冷噸RT1HP=735w1RT=3.516kw=3024kcal/h冷凍機培訓匯總第46頁說明：1、冷噸：是一個英制制冷量單位。1冷噸就是在二十四小時內凍結1噸0℃水變成0℃冰，所需要冷量。美國是采取2000磅（907.2kg)作為一噸。所以1美國冷噸=12659kj/h；即：1RT=3.516kw2、匹與制冷量關系在小型空調工程中1HP指給壓縮機輸入735W功率所能產生制冷量。與一般功率單位匹意義是不一樣。這里1HP是根據能效比算出來。日本一般認為空調壓縮機能效比平均為3.4，則輸入735W電能所產生制冷量為2500W。所以能夠說1HP空調制冷量相當于2500W制冷量。小1匹一般為2200W，大1匹一般為2800W。冷凍機培訓匯總第47頁冷凍機常見故障冷凍機培訓匯總第48頁壓縮機故障--線圈溫度保護跳脫1、吸入口冷媒壓力過低，溫度過高（冷媒不足或進氣濾網阻塞。2、電機負載過大，冷卻不足或未裝置液冷媒噴射輔助冷卻或失效。3、線圈保護開關故障。4、電氣系統不良或故障。5、馬達線圈不良，溫升過高。6、吸氣過熱度過高，散熱不良。冷凍機培訓匯總第49頁壓縮機故障--壓縮無法卸載1、容調活塞環(huán)磨損無法完全氣密，冷媒大量進入容調油壓缸中。2、容調電磁閥線圈故障。3、排氣端蓋襯墊破損，氣態(tài)冷媒進入油壓缸中。4、容調電磁閥線圈控制電壓錯誤。5、容調活塞卡住。6、機組控制程序不良。

冷凍機培訓匯總第50頁壓縮機故障--電機絕緣不良1、壓縮機電機電線接頭潮濕或結露。2、壓縮機電機不良。3、壓縮機電機接線柱不良或卡灰塵異物。4、電磁接觸器絕緣不良。5、系統內部酸化，破壞絕緣。6、長久線圈高溫運轉，絕緣劣化。7、開啟頻繁，線圈劣化。8、冷媒啟水量太高。冷凍機培訓匯總第51頁壓縮機故障--電機無法開啟或Y-△無法切換1、全負載開啟，容調閥未回復到起始狀態(tài)。2、電壓過低或電壓錯誤。3、開啟電壓壓降過大，電磁接觸器無法吸合。4、馬達故障。5、欠相、逆相運轉。6、電機保護開關動作。冷凍機培訓匯總第52頁壓縮機故障--異常振動或噪音1、軸承損壞故障。2、壓縮機液態(tài)壓縮。3、轉子過熱相互磨擦或與機殼磨擦。4、失油致機件潤滑不良。5、內部機件松動。6、系統壓力失常。7、配管不良無橈性伸縮引發(fā)之機臺共振。8、異物進入壓縮室。冷凍機培訓匯總第53頁壓縮機故障--排氣溫度過高1、吸入冷媒過熱度過高（冷媒不足、膨脹閥異常）。2、高壓過高（冷卻不良、空氣侵入系統、冷卻水溫過高、冷卻水流量不足、冷凝器換熱效果較差）3、壓縮比過大，無輔助冷卻。4、軸承損壞，轉子磨擦。5、失油或油位過低。

冷凍機培訓匯總第54頁冷凍機故障報警分析1．高壓報警2．低壓報警3．機組無法開啟4．排氣溫度過高5．低溫報警6．壓縮機過流報警7．壓縮機油位報警8.壓縮機結霜，運行壓力偏低造成報警冷凍機培訓匯總第55頁機組故障--高壓報警故障現象處理方法冷凝器散熱不良1、冷凝器結垢。2、冷卻水溫過高。3、